﻿#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include"List.h"
#include"Queue.h"

//前序遍历：根左右
void PreOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
	printf("%c ", root->data);
	PreOrder(root->left);
	PreOrder(root->right);
}
//中序遍历：左根右
void InOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
	InOrder(root->left);
	printf("%c ", root->data);
	InOrder(root->right);
}
//后序遍历：左右根
void PostOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
	PostOrder(root->left);
	PostOrder(root->right);
	printf("%c ", root->data);
}

//二叉树结点的个数
// 
// 错解一：
//stztic int size=0;//int size=0;//无论是静态全局或局部还是全局，都会使打印第二次或者第三次以上累加
//int BinaryTreeSize(BTNode* root)
//{
//	//错解:定义变量size，用size来计数;把size写成静态全局/局部，全局
//	//打印第一次结点个数是正常的，但是打印第二次结点个数时会导致累加，实际与想象不符合
//	//注：如果把size局部定义，输出结果为1，结果有误:必须得静态局部才能使打印第一次结果为6
//	static int size = 0;
//	if (root == NULL)
//	{
//		return 0;
//	}
//	++size;
//	BinaryTreeSize(root->left);
//	BinaryTreeSize(root->right);
//	return size;
//}
// 
// 错解二：使用传值方法
//在增加变量，来传值，但是这种方法不可行；
// 因为在递归要进函数栈祯，要使用传址。
// 而递归时，从结点A开始，把A计数下来，size从0变1；
// 走到B也是这种情况，把B计数下来，size从0变1，
// 虽然使用同一个变量，但只是把值拷贝过去，并没有成功累加
// 想要成功累加，就需要取结点的地址，把地址传到同一个变量，这样才能累加
// 
//int BinaryTreeSize(BTNode* root,int size)
//{
//	if (root == NULL)
//	{
//		return 0;
//	}
//	++size;
//	BinaryTreeSize(root->left, size);
//	BinaryTreeSize(root->right, size);
//	return size;
// }
// 
// 错解三：使用传址思想
// 虽然实参能成功改变形参，但是结果还是跟错解一 是一样的
// 
//void BinaryTreeSize(BTNode* root, int* psize)
//{
//	if (root == NULL)
//	{
//		return 0;
//	}
//	++(*psize);
//	BinaryTreeSize(root->left, psize);
//	BinaryTreeSize(root->right, psize);
//}
// 
// 正解：
//直接递归，先递归左子树，再递归右子树，左右相加再加1
int BinaryTreeSize(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	return 1 + BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right);
}
//
//  
// 二叉树叶子结点的个数
//树的度：⼀棵树中，最⼤的结点的度称为树的度
//叶⼦结点 / 终端结点：度为 0 的结点称为叶结点；
//
// 先判断根节点是否为空，不为空继续向下执行；
// 再判断左右子树是否为空，不为空继续向下执行：
// 最后递归左右子树看是否有叶子结点，有就拿来相加
//
int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	if (root->left == NULL && root->right == NULL)
	{
		return 1;
	}
	return BinaryTreeLeafSize(root->left) + BinaryTreeLeafSize(root->right);
}
 
// 
//// 二叉树第K层结点个数
//跟前面一样先判断根节点是否为空，不为空就执行下去
// 当二叉树只有一层时，也要考虑进行，返回1即可
// 以上情况排除，就开始进行递归，递归要从子树k-1开始
// 举个例子，当K=2时：
// 根（k=1）的左右子树的k=1层都是它们自己，所以如果root->left和root->right都存在的话，
// 那么它们各自的k=1层就是它们自己，这样总共是两个节点。因此，在函数中，对于K-1调用是正确的。
//
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int K)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	if (K == 1)
	{
		return 1;
	}
	return BinaryTreeLevelKSize(root->left, K - 1) + BinaryTreeLevelKSize(root->right, K - 1);
}
//
// 
////⼆叉树的深度/⾼度
//分别递归左右子数的深度
// 再判断左右子树谁高，谁高就返回哪个子树的高度,
// 并且要加上1根节点算进去
// 
int BinaryTreeDepth(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	int leftDepth = BinaryTreeDepth(root->left);
	int rightDepth = BinaryTreeDepth(root->right);
	return 1 + (leftDepth > rightDepth ? leftDepth : rightDepth);
}
//
//// ⼆叉树查找值为x的结点
//先判断根节点是否为空，不为空就继续
// 如果根节点就是值的结点就直接返回根节点
// 分别递归左右子树，如果在左子树找到查找的结点就不用递归右子树
// 反之，在右子树找到查找的结点就不用递归左子数
//
BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{
	if (root == NULL)
	{
		return NULL;
	}
	if (root->data = x)
	{
		return root;
	}
	BTNode* leftFind = BinaryTreeFind(root->left, x);
	if (leftFind)
	{
		return leftFind;
	}
	BTNode* rightFind = BinaryTreeFind(root->right, x);
	if (rightFind)
	{
		return rightFind;
	}
	return NULL;
}
////⼆叉树销毁
//为什么使用二级指针：
//因为创建的二叉树是一级指针，而销毁是要删除地址并释放空间
//所以用二级指针，才能找到一级指针地址，从而把二叉树中每个结点销毁
// 
//解释：
// 先判断根节点是否为空，不为空继续
// 依次销毁左子树和右子树
// 最后对根节点free再置空
// 
// &((*root)->left):
// 因为->的优先级要比 * 高，所以(*root)防止->先执行
// &是取地址的意思，取左子数结点的地址，*是解引用
//
void BinaryTreeDestory(BTNode** root)
{
	if (*root == NULL)
	{
		return;
	}
	BinaryTreeDestory(&((*root)->left));
	BinaryTreeDestory(&((*root)->right));
	free(*root);
	*root = NULL;
}


//层序遍历：
// ⾃上⽽下，⾃左⾄右逐层访问树的结点的过程就是层序遍历
// 实现层序遍历需要额外借助数据结构：队列
// 
//层序遍历
void LevelOrder(BTNode* root)
{
	//if (root == NULL)
	//{
	//	return 0;
	//}
	//借助数据结构--队列
	Queue q;//定义
	QueueInit(&q);//初始化
	QueuePush(&q, root);//入栈
	while (!QueueEmpty(&q))//循环条件是q不为空的情况下
	{
		//先让A结点入队列，队列不为空，取队头(A)，出队头
		BTNode* top = QueueFront(&q);//取队头
		QueuePop(&q);//删除队头
		printf("%c ", top->data);
		//把左右孩子分别入队列，当B为队头时，先取队头出队头，再把B的左右孩子依次入队列
		//其他结点的遍历也是用同样的方法
		if (top->left)
		{
			QueuePush(&q, top->left);
		}
		if (top->right)
		{
			QueuePush(&q, top->right);
		}
	}
	QueueDestroy(&q);//销毁栈
}
//
// /////////////////////////////////////////////////////////
// 判断是否为完全二叉树
// 也是需要借助队列
//与层序遍历不同之处：可以把空节点入队列，
//但空结点做队头的时候不需要把空节点的左右结点入队列，直接出队列即可
// 
// 
// 
//
bool BinaryTreeComplete(BTNode* root)
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q,root);
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		//取队头，出队头
		BTNode* top = QueueFront(&q);
		QueuePop(&q);
		if (top == NULL)//如果队头为空就循环停止
		{
			break;
		}
		//把不为空的根节点的左右结点依次入队列
		QueuePush(&q, top->left);
		QueuePush(&q, top->right);
	}
	//把队列中的结点全部出队列后，但不一定为空，
	//会出现空节点还没有出队头的情况，因此要继续取队头出队头
	
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode* top = QueueFront(&q);
		QueuePop(&q);
		//处理完所有节点后，再次检查队列是否为空。
	   //如果有非空的节点，返回false，表示树不完全；否则，返回true
		if (top != NULL)
		{
			QueueDestroy(&q);
			return false;
		}
	}
	QueueDestroy(&q);
	return true;

}

// 
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// 
//

